Судовая опреснительная установка. Назначение, устройство, принцип действия

Дистилляционная опреснительная установка состоит из следующих основных частей:

1. Теплообменных аппаратов: испарителя, конденсатора, водоподогревателя.
2. Насосов: питательного, циркуляционного, дистиллятного, рассольного.
3. Трубопроводов: теплоносителя, забортной воды, пресной воды, рассола.
4. Контрольно-измерительных, сигнальных и автоматических приборов.

Основным признаком, определяющим тип опреснительной установки, является способ испарения морской воды. Дистилляционные опреснители делятся на два класса:

1. кипящие, или поверхностного типа;
2. некипящие самоиспаряющиеся, или адиабатные бесповерхностного типа.

Схемы опреснительных установок поверхностного и бесповерхностного типов изображены на рис. 1. В испарителе 1 поверхностного типа (рис. 1, а) находится греющая батарея 2, через которую проходит теплоноситель - пар или горячая вода. В результате нагрева и кипячения рассола в испарителе выделяется из морской воды так называемый вторичный пар, который направляется по трубопроводу в конденсатор 9. Пар охлаждается забортной водой, прокачиваемой по змеевику циркуляционным насосом 8, конденсируется и дистиллят откачивается дистиллятным насосом 7. Часть забортной воды, выходящей в подогретом состоянии из конденсатора, отводится через регулятор уровня 6 в испаритель. Для поддержания постоянной солености рассола в испарителе производится продувание рассольным насосом 4.

Рис. 1. Схемы дистилляционных опреснительных установок: а - поверхностной (кипящей); б - бесповерхностной (адиабатной).

В установке с бесповерхностным испарителем 1 (рис. 1, б) отсутствуют греющие элементы с твердой поверхностью для теплопередачи. Морская вода перед поступлением в испаритель предварительно нагревается в подогревателе 3 теплоносителем до температуры, которая превышает температуру насыщения, соответствующую давлению, поддерживаемому в испарителе. При поступлении воды из подогревателя, где вода не кипит, так как давление в нем более высокое, в испаритель с более низким давлением происходит самоиспарение некоторой части воды за счет внутренней теплоты. Образовавшийся пар, как и в предыдущей схеме, поступает в конденсатор 9, прокачиваемый забортной водой от насоса 8, конденсируется и откачивается дистиллятным насосом 7. Часть прокачиваемой охлаждающей воды отводится для питания испарителя через регулятор уровня 6. Неиспарившаяся вода из испарителя циркуляционным рассольным насосом 5 многократно прокачиваетсячерез подогреватель 3 и вновь поступает на испарение, при этом часть рассола выдувается за борт через клапан. Преимущество бесповерхностных испарителей заключается в том, что вследствие отсутствия поверхности нагрева в них не образуется накипь, но они требуют установки насосов большей производительности.

Кроме рассмотренного основного признака - способа испарения - дистилляционные опреснительные установки можно классифицировать по ряду других признаков:

• по назначению: опреснительные - для получения питьевой воды; испарительные - для получения котловой воды; комбинированные - для получения питьевой, мытьевой и питательной воды;
• по роду теплоносителя: паровые, водяные, газовые, электрические;
• по давлению в испарителе: избыточного давления; вакуумные;
• по способу регенерации теплоты: компрессионные, в которых вторичный пар сжимается и используется в качестве греющего; ступенчатые, в которых пар, получаемый в предыдущих испарителях, используется в качестве греющего пара в последующих;
• по связи с судовой энергетической установкой: автономные, не связанные с работой СЭУ; неавтономные, включаемые в цикл работы главных и вспомогательных дизелей и парогенераторов. К ним относятся распространенные на промысловых судах утилизационные опреснительные установки, использующие теплоту водяной системы охлаждения главных двигателей.